Подъемно-транспортные машины

 
 

     1.1 Определение ширины и выбор  типа ленты 

     Транспортерная  лента – это ответственный  и дорогостоящий элемент транспортера, являющийся тяговым и, одновременно, несущим органом машины. В связи с этим к транспортерной ленте предъявляют следующие требования: малая гигроскопичность, высокие гибкость и прочность, износостойкость и малое удлинение.

     Прорезиненные ленты общего назначения (ГОСТ 20—62) изготовляют из нескольких прокладок ткани совместной вулканизацией их с прослойками из резины. Ширина ленты 0,3…2 м.

     Для предохранения ленты покрывают резиной с рабочей стороны l,5...6 мм и с опорной стороны 1...2 мм.

     Для транспортирования сельскохозяйственных материалов при работе с перепадом  температур от +60^о до -25^о обычно применяют тканевые прорезиненные ленты (ГОСТ 20-62).

     Растягивающую нагрузку в ленте воспринимают только тканевые прокладки, которые могут  быть хлопчатобумажными (Б-820 и ОПБ), уточно-шнуровыми и синтетическими – капроновыми (К-12-3) и анидными (А-12-3). Относительное удлинение при  разрыве прокладок доходит до 32-37% для хлопчатобумажных и до 20-30% для синтетических тканей. Для  устранения вытяжки ленты в эксплуатации применяют 10-12-кратный запас прочности. Допускаемое усилие на разрыв 1 см ширины прокладки принимают 60 Н/см (6 кгс/см) для хлопчатобумажных и 300 Н/см (30 кгс/см) для синтетических бельтингов. 

     1.2 Определение площади поперечного  сечения материала на ленте 

     В целях получения наибольшей производительности конвейера выбирают желобчатую роликоопору (рисунок 2, б), при прохождении на которой лента принимает корытообразную форму и при той же ширине способна нести больше материала по сравнению  с плоской (рисунок 2, а). 

     а – прямая (плоская); б – желобчатая трехроликовая

      Рисунок 2 – типы роликовых опор 

     Роликоопоры устанавливают с шагом: в месте  загрузки 0,4-0,5 м, на линии рабочей ветви 1,1-1,5 м, на линии холостой ветви 2,5-3,0 м.

     Из  формулы производительности ленточного конвейера: 
 

           П = 3600 F∙γ∙ν∙с, т/ч                                                             (1) 

     найдем  площадь поперечного сечения  материала на ленте:

           F = , м²                                                                        (2)

     где П_т – производительность конвейера по заданию, т/ч;

       ν – скорость движения ленты  конвейера, м/с;

       γ – объемная масса материала,  т/м (таблица 1);

       с – коэффициент ссыпания.

     Выбор скорости транспортирования производится по таблице 2 [1]. 

     Таблица 2 – Скорость транспортирования  сельскохозяйственных грузов

 

     В соответствии с таблицей 2 [1] скорость ленты принимаем равной 3,2 м/с.

     Теперь  все значении я подставляем в  формулу (2):

     F = м² 

     1.3 Определение ширины ленты В 

     Для плоской ленты:

           В = , м                                       (3)

     Для желобчатой ленты при α^' = 20^о:

           В = , м                                               (4)

     Для желобчатой ленты при α^' = 30^о:

           В = , м                                               (5) 

     Здесь α^{' –} угол наклона боковых роликов желобчатых роликоопор.

     В целях наилучшего использования  конвейера берется лотковая форма  верхней ветви ленты, т.е. верхние  роликоопоры принимаются желобчатыми.

     При расчете используем формулу (5) для  желобчатой ленты при α^' = 30^о:

     В =  

     1.4 Проверка ширины ленты по гранулометрическому  составу 

     При транспортировании кусковых материалов и штучных грузов ширина ленты  В должна быть выбрана так, чтобы  исключить их рассыпание, и должна составлять:

     - для рядового материала В ≥  2а_max+200 мм;

     - для сортированного материала  В ≥ 3,3 а_max+200мм;

     где а_max – максимальный размер куска или штучного груза, мм.

     По  наибольшему значению В подбирают  размер стандартной ленты (ГОСТ 20-62), пользуясь данными таблицы 3 [1].

     Окончательное значение ширины В и числа прокладок  I подбирают после расчета ленты на разрыв. 

     Таблица 3 – ширина и количество прокладок  в стандартных конвейерных лентах 

         

     Так как ширина ленты у нас получилась равной 0,214 м, по таблице принимаем максимальное значение при выбранной марки бельтинга Б-820 (хлопчатобумажные тканевые прокладки). Ширину ленты принимаем равной 300 мм. При этом значении количество прокладок равно 3 (трем). 

     1.5 Определение длины транспортирования  материала по горизонтали L_г и конструктивной длины конвейера L_т по центрам ведущего и натяжного барабанов 

     Длина транспортирования материала по горизонтали определяется по формуле:

           L_г = , м                                                 (6)

     где H – высота подъема материала, м (принимается по заданию);

     tgα – угол наклона конвейера, град.

     L_г = м 

     Конструктивная  длина конвейера определяется по формуле:

           L_т = , м                                                 (7) 
 

     L_т = м 

     1.6 Определение потребной мощности  конвейера и выбор типа двигателя 

     При работе конвейера энергия расходуется  на преодоление сопротивлений перемещению  материала по горизонтали N₁ и по вертикали N₂, а также на преодоление сопротивления передвижению движущихся элементов конвейера и вредных сопротивлений в механизме N₃ и добавочных сопротивлений N₄ при работе разгрузочных устройств.

     Необходимая мощность привода в общем случае, т.е. при перемещении груза по наклонному участку пути, может быть определена по формуле:

           N = N₁+ N₂+ N₃+ N₄                                                                                                        (8)

     или

     N = + 0,02q_тL_тν_тω + кП, квт

     Приняв  значения коэффициента сопротивления  передвижению ω = 0,055 и погонной массы  элементов конвейера q_т = 30В, запишем окончательную формулу для определения мощности привода конвейера:

     N = (0,00015П_тL_г+0,003П_тН+0,03L_тВν_т)к₁к₂+ кП, кВт,

     где к₁ – коэффициент, учитывающий потери энергии от неточности сборки.

     В зависимости от длины конвейера  принимается:

     к₁ = 1 при L_т > 50 м,

     к₁ = 1,05 при L_т = 31÷50 м,

     к₁ = 1,15 при L_т = 15÷30 м,

     к₁ = 1,25 при L_т < 15 м;

       к₂ – коэффициент, учитывающий расход энергии на преодоление сопротивлений, возникающих при прохождении ленты через сбрасывающую тележку; к₂ = 1 при отсутствии сбрасывающей тележки, при L_т = 31÷50 м;

       к - коэффициент, учитывающий расход  энергии на работу разгрузочного  устройства, к = 0 при разгрузке  через барабан. 

     N = (0,00015∙75∙83+0,003∙75∙30+0,03∙88∙0,4∙3)1∙1 = 10,85кВт

     Необходимая мощность двигателя определяется по формуле:

           N_дв = ∙К_з кВт,                                                              (9)

     где η – КПД редуктора привода  конвейера, η = 0,94 для двухступенчатого редуктора на подшипниках качения.

     N_дв = кВт

     Для привода конвейера обычно принимают  асинхронные короткозамкнутые электродвигатели (при ПВ = 100%) типа АО или АОЛ для  транспортирования пылевидных материалов и типа А или АЛ для транспортирования  кусковых и штучных грузов. Основные характеристики электродвигателей  приведены в приложениях 2 и 3[1].

     Выбираем  асинхронный электродвигатель с  короткозамкнутым ротором (для непрерывного режима работы):

     - марка АО62-4,

     - мощность N = 10 кВт,

     - масса 165 кг,

     - скорость вращения вала двигателя  1460 мин^-1. 

     1.7 Определение окружного усилия  на ведущем барабане 

     Для определения максимального натяжения  ленты необходимо знать натяжное усилие на барабане (рисунок 3).